吳曉林
摘要:本文以洋蔥為材料的“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗為例,探討了高中生物實驗教學的優(yōu)化路徑。
關鍵詞:問題 路徑 實驗
1.“洋蔥”實驗材料與實驗操作的改進方法
1.1觀察植物細胞的質壁分離和復原
“觀察植物細胞的質壁分離和復原”的實驗材料為紫色洋蔥外層葉肉的外表皮。洋蔥的外表皮組織很薄和葉肉緊密聯(lián)系,取用時很容易劃破或者使取下的表皮組成沾有葉肉組織,這樣會影響到實驗效果。內表皮較外表皮來說是容易提取的,但是無色,需要進行染色后再放到顯微鏡下面觀察。
改進方法:先將洋蔥切開,葉片分離,基部保持連接,隨后放在陽光下曝曬3-4天,洋蔥的內外表皮都變成紫色以后就可以實驗了。實驗時選已變成紫色的又易于提取的內表皮,能有效減少失誤,提高效果。
1.2觀察植物細胞的有絲分裂
“植物細胞的有絲分裂”實驗選取的實驗材料為洋蔥根尖,過程為:解離-漂洗-染色-制片,要注意的是解離、染色等步驟。需要在器皿中完成。實驗關鍵環(huán)節(jié)是漂洗,一定要干凈,否則會影響上色和實驗結果。制作裝片一般需要用到3個容器,教材中所使用的器皿容積較大,而洋蔥的根尖很小,要覆蓋住實驗材料需要加入很多試劑,操作不便,易造成試劑的浪費、環(huán)境污染。
改進方法:實驗需用到器皿。器皿中,染液需用一個孔盛放,清水要用四個孔存放,解離液需用一個孔存放。選用白色的器皿首先是因為白色易于觀察上色情況和實驗結果,而且白色器皿在大小、質量等方面符合該實驗的操作要求,操作方便,且易漂洗,能有效完成實驗,提高效果,還節(jié)約了實驗試劑,是觀察植物細胞的有絲分裂實驗的得力器具。在有絲分裂實驗中,染色用的染液正常情況下只需一滴,而放在點滴板中的量一定不能多,并且在取出的時候用鑷子注意所夾位置避免造成實驗失敗。操作中若不小心將水滴到解離夜或者染液會造成稀釋而影響效果。
1.3葉綠體中色素提取與分離
“葉綠體中色素提取與分離”實驗的操作難度比較大,易引起操作失誤,結果不準確。改進方法如下:
①材料。用洋蔥綠葉代替菠菜。
②葉綠素的提取。將剪碎的洋蔥綠葉放入過濾器的外套筒內,再加入無水酒精3毫升,碳酸鈣少量,隨后使用研磨杵研磨。因為洋蔥綠葉的莖比較粗大,不利于研磨過程,所以在研磨之前,將洋蔥綠葉莖切碎。小燒杯中放置研磨好的濾液,用吸管將過濾器中的濾液轉移到小燒杯中。小燒杯要蓋上培養(yǎng)皿以等待使用。
③濾紙條的制作。濾紙需剪成8毫米長、1毫米寬的紙條,并且剪去一端的兩個角,用鉛筆在距離端點1厘米的地方畫一條細線。
④畫濾液細線。濾液細線的畫法有三種,第一,使用沒有筆芯的自動鉛筆畫線。第二,在培養(yǎng)皿中倒入濾液,然后用紗布過濾,成塊狀,再使用蓋玻片的一側按壓到紗布塊上,然后按壓在濾紙條的鉛筆畫線處。第三,在載玻片上滴上適當濾液,1-2滴即可,并涂抹均勻,然后將濾紙條使用鉛筆畫線地方對折,將對折縫隙輕輕蘸載玻片,就可以看到一條濾液線。
為了使濾紙條上的葉綠素含量符合實驗要求,要重復畫線,要注意的是要蘸濾液的部分完全干燥以后再進行再一次畫線。如果濾紙條干燥比較慢,可以借助吹風機(冷風)吹干,之后再重復畫,重復2-3次即可。
⑤分離葉綠素。教材的步驟是燒杯中導入層析液,插入濾紙條之后蓋上蓋,這個步驟在實際操作時容易出現(xiàn)因為濾紙條傾斜,濾液線滑至層析液下端,而發(fā)生失敗的實驗。改進方法為:用研磨過濾器中的展層瓶,加入1毫升的層析液即可,然后將濾紙條插入到層析液中,再蓋上蓋。展層瓶和培養(yǎng)皿相比,瓶口較窄,因此能夠固定組濾紙條,從而保證實驗的成功。如果實驗室溫度較低,可以使用熱水加熱展層瓶。
2.高中生物課堂實驗教學的優(yōu)化路徑
從洋蔥實驗教學案例改進與分析來看,要提高生物課教學的效率,除了需要生物教師,重新認識課程目標、課程性質、評價方式和學習方式,構建全新課程意識外還需要從學生和教學的實際出發(fā)整體深入研究實驗改進策略。
2.1以課程標準為依托,研究現(xiàn)代版生物教材,實現(xiàn)高中生物課程實驗教學價值
高中生物課程標準具體分為科學知識與技能、能力。所以,教師在生物備課時,一要在授課計劃中納入生物知識,對生物內在含義、基本概念和原理進行深入掌握,對學生學習生物的興趣進行培養(yǎng),二要應該引導學生關注生物變化過程與最終結果的形成,為學生創(chuàng)新思維奠定基礎。
2.2以教材為藍本,拓展生物實驗教學,不斷提升高中生生物實驗操作能力
學生在配備齊全實驗設備情況下,創(chuàng)建與完善實驗室操作流程與教學體制,依照生物教學教材中的理論展開實操訓練,生物課程演示實驗過程中,師生同步操作。例如:做植物細胞的質壁分離和質壁分離復原實驗,完成教材實驗之后,教師提問,怎樣判斷發(fā)生質壁分離的細胞特性狀態(tài)?實驗材料是否能夠取用除洋蔥之外的材料?鼓勵學生討論,這樣學生能夠學到知識,提升動手操作能力。
2.3優(yōu)化高中生物課的教學資源,全方位地提高高中生物課教學效率
①合理設置生物實驗課
高中生物實驗在生物教學中所占比例越來越大,因此要合理設置生物實驗課程,使實驗課程和課堂教學保持比例平衡。要求學校管理者和教研組合理規(guī)劃生物實驗課程,依據(jù)課時的重要程度做好溝通和安排,教研組、教師和實驗室要做好溝通,協(xié)商好實驗課程的節(jié)數(shù),且不可任意調換和修改,以保證生物實驗課程的順利開展。
②加大師資隊伍建設
生物實驗操作是提高學生實驗操作技能的關鍵因素,實驗操作可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和細心程度。因此學校要不斷加強師資隊伍的建設,保證生物教師有較高的專業(yè)技能和實驗操作水平??梢远〞r開展培訓教學研討活動,為生物教師提供一個良好的學習交流平臺。
③加大實驗設備投入
完善實驗操作設備是生物教學順利開展的保障。學校要根據(jù)實際教學需求不斷購進新的實驗設備和儀器,為高中生物實驗操作的改進和創(chuàng)新提供基礎。
總而言之,實驗操作在高中生物教學中非常重要,學校要加快生物實驗教學的創(chuàng)新,全面提高學生的生物學科素養(yǎng)。
參考文獻:
1.陳松銓,林建春:高中生物新課程教學設計與評析,高等教育出版社,2008-09-01
2.張云,林穎韜:高中生物實驗技術與教學,廈門大學出版社,2015-07-01